Смесь кислоты с оловом

В какой кислоте растворяется олово?

Как металл, олово известно человеку с древнейших времен. Ранние изделия из него датируются IV тысячелетием до н. э. Латинское название металла – Stannum, близкое к санскритскому слову «прочный». В природе олово чаще всего встречается в минеральной форме. Это минерал, представляющий собой оловянный камень с различными примесями (химическая формула SnO2).

Благодаря своим качествам (легкоплавкость, пластичность) олово широко используется в различных областях промышленности, преимущественно в составе различных сплавов. В чистом виде олово практически не используется, поэтому достаточно часто люди сталкиваются с проблемой: как выделить олово из сплава с другими металлами.

Один из самых популярных способов – растворение олова в кислоте. В какой кислоте растворяется олово? Наиболее подходящие кислоты – серная или соляная.

1. Концентрированная соляная кислота, особенно при нагревании, легко растворяет олово, с выделением водорода. Важно помнить, что для растворения подходит только концентрированная соляная кислота.
2. Серная кислота также может служить прекрасным растворителем. При этом могут выделяться: сернистый газ, сероводород, сера, и даже водород.

Длительность процесса зависит от концентрации кислоты, толщины оловянного слоя и размера изделия.

Перед растворением нужно тщательно изучить изделие, так как в оловянных сплавах часто встречается свинец, который в кислотах не растворяется. Также необходимо соблюдать концентрацию кислот и изучить прохождение реакции растворения.

Помимо этого растворять олово можно:

• в азотной кислотой. В этом случае образуется нитрат олова (Sn(NO3)2). Для проведения реакции необходимо использовать только разбавленную азотную кислоту, концентрированная не будет растворять олово;
• царской водке;
• различными щелочами. Этот метод применяют для снятия оловянного покрытия со старых консервных банок, после чего из получившегося раствора чистое олово выделяют электролитическим методом;
• хлорным железом. Самый быстрый, но достаточно дорогой способ. В этом случае процесс растворения займет всего 10–15 минут. Выпускается хлорное железо в виде раствора либо в виде кристаллов.

Источник

В какой кислоте растворяется олово?

Как металл, олово известно человеку с древнейших времен. Ранние изделия из него датируются IV тысячелетием до н. э. Латинское название металла – Stannum, близкое к санскритскому слову «прочный». В природе олово чаще всего встречается в минеральной форме. Это минерал, представляющий собой оловянный камень с различными примесями (химическая формула SnO2).

Благодаря своим качествам (легкоплавкость, пластичность) олово широко используется в различных областях промышленности, преимущественно в составе различных сплавов. В чистом виде олово практически не используется, поэтому достаточно часто люди сталкиваются с проблемой: как выделить олово из сплава с другими металлами.

Один из самых популярных способов – растворение олова в кислоте. В какой кислоте растворяется олово? Наиболее подходящие кислоты – серная или соляная.

1. Концентрированная соляная кислота, особенно при нагревании, легко растворяет олово, с выделением водорода. Важно помнить, что для растворения подходит только концентрированная соляная кислота.
2. Серная кислота также может служить прекрасным растворителем. При этом могут выделяться: сернистый газ, сероводород, сера, и даже водород.

Длительность процесса зависит от концентрации кислоты, толщины оловянного слоя и размера изделия.

Перед растворением нужно тщательно изучить изделие, так как в оловянных сплавах часто встречается свинец, который в кислотах не растворяется. Также необходимо соблюдать концентрацию кислот и изучить прохождение реакции растворения.

Помимо этого растворять олово можно:

• в азотной кислотой. В этом случае образуется нитрат олова (Sn(NO3)2). Для проведения реакции необходимо использовать только разбавленную азотную кислоту, концентрированная не будет растворять олово,
• царской водке,
• различными щелочами. Этот метод применяют для снятия оловянного покрытия со старых консервных банок, после чего из получившегося раствора чистое олово выделяют электролитическим методом,
• хлорным железом. Самый быстрый, но достаточно дорогой способ. В этом случае процесс растворения займет всего 10–15 минут. Выпускается хлорное железо в виде раствора либо в виде кристаллов.

Источник

Что растворяет олово?

Многие, наверное, знают, что такой востребованный металл, как олово, применяют в чистом виде гораздо реже, чем в сплавах. Это объясняется его химическими и физическими свойствами, благодаря которым, данный элемент, отлично соединяется многими металлами, образуя соединения с новыми, необходимыми, для той или иной, отрасли, характеристиками. Поэтому встретить олово, без примесей в повседневной жизни, затруднительно, а вот сплавов с этим металлом, предостаточно. Исходя из этого, нередко, люди сталкиваются с проблемой, как же разъединить сплав олова и другого метала, выделив последний.

Существует ряд способов, как очистить наш металл от олова, например, можно разогреть заготовку, до высокой температуры, пока олово не начнет плавиться. Важно, иметь ввиду температуру плавления, не одного лишь олова, но и очищаемого металла, то есть температура последнего должна быть на порядок выше. Второй способ растворить олово, тем самым очистив требуемый металл.

Что растворяет олово? Самое подходящее для этого вещество, серная или соляная кислота. Эти вещества можно без труда отыскать и приобрести. Процесс растворения олова в этих кислотах, длится несколько часов, все зависит от величины изделия и толщины оловянного слоя. Что бы обезопасится от окисления олова, можно весь процесс сопровождать небольшим подогревом, в пределах 75 °C. Следует внимательно изучить растворяемый материал, ведь в сплавы с оловом, частенько, добавляют свинец, который довольно тяжело, сразу отличить от олова. В отличие от олова, свинец не растворяется в упомянутых кислотах, и избавляться от него придется другими способами.

Так же стоит внимательно изучить влияние серной и соляной кислоты на выделяемый металл, будет очень неприятно, если наутро, вместо чистого металла, в кислоте, Вы ничего не обнаружите. Если у Вас немного времени и вы неограниченны в средствах, для растворения олова, можно взять хлорное железо. В данном растворе, олово разлагается за пятнадцать-двадцать минут. И самое важное: соблюдайте меры предосторожности, при работе с вредными кислотами!

То что растворяет олово вы уже узнали. Если у вас остались вопросы, задавайте их в комментарии и мы обязательно ответим.

Источник

Олово: степени окисления и реакции с ним

Химические свойства олова

Олово – это легкий металл с атомным номером 50, который находится в 14-й группе периодической системы элементов. Этот элемент был известен еще в древности и считался одним из самых редких и дорогих металлов, поэтому изделия из олова могли позволить себе самые богатые жители Римской Империи и Древней Греции. Из олова изготавливали специальную бронзу, которой пользовались еще в третьем тысячелетии до нашей эры. Тогда бронза была самым прочным и популярным сплавом, а олово служило одной из примесей и использовалось более двух тысяч лет.

На латыни этот металл называли словом «stan­num», что означает стойкость и прочность, однако таким названием ранее обозначался сплав свинца и серебра. Только в IV веке этим словом начали называть само олово. Само же название «олово» имеет множество версий происхождения. В Древнем Риме сосуды для вина делались из свинца. Можно предположить, что оловом называли материал свинец, из которого изготавливали сосуды для хранения напитка оловина, употребляемого древними славянами.

В природе этот металл встречается редко, по распространенности в земной коре олово занимает всего лишь 47-е место и добывается из касситерита, так называемого оловянного камня, который содержит около 80 процентов этого металла.

Применение в промышленности

Так как олово является нетоксичным и весьма прочным металлом, он применяется в сплавах с другими металлами. По большей части его используют для изготовления белой жести, которая применяется в производстве банок для консервов, припоев в электронике, а также для изготовления бронзы.

Физические свойства олова

Этот элемент представляет собой металл белого цвета с серебристым отблеском.

Если нагреть олово, можно услышать потрескивание. Этот звук обусловлен трением кристалликов друг о друга. Также характерный хруст появится, если кусок олова просто согнуть.

Олово весьма пластично и ковко. В классических условиях этот элемент существует в виде «белого олова», которое может модифицироваться в зависимости от температуры. Например, на морозе белое олово превратится в серое и будет иметь структуру, схожую со структурой алмаза. Кстати, серое олово очень хрупкое и буквально на глазах рассыпается в порошок. В связи с этим в истории есть терминология «оловянная чума».

Раньше люди не знали о таком свойстве олова, поэтому из него изготавливались пуговицы и кружки для солдат, а также прочие полезные вещи, которые после недолгого времени на морозе превращались в порошок. Некоторые историки считают, что именно из-за этого свойства олова снизилась боеспособность армии Наполеона.

Получение олова

Основным способом получения олова является восстановление металла из руды, содержащей оксид олова(IV) с помощью угля, алюминия или цинка.

Особо чистое олово получают электрохимическим рафинированием или методом зонной плавки.

Химические свойства олова

При комнатной температуре олово довольно устойчиво к воздействию воздуха или воды. Это объясняется тем, что на поверхности металла возникает тонкая оксидная пленка.

На воздухе олово начинает окисляться только при температуре свыше 150 °С:

Если олово нагреть, этот элемент будет реагировать с большинством неметаллов, образуя соединения со степенью окисления +4 (она более характерна для этого элемента):

Взаимодействие олова и концентрированной соляной кислоты протекает довольно медленно:

Sn + 4HCl → H₂[SnCl₄] + H₂

С концентрированной серной кислотой олово реагирует очень медленно, тогда как с разбавленной в реакцию не вступает вообще.

Очень интересна реакция олова с азотной кислотой, которая зависит от концентрации раствора. Реакция протекает с образованием оловянной кислоты, H₂S­nO₃, которая представляет собой белый аморфный порошок:

3Sn + 4H­NO₃ + nH₂O = 3H₂S­nO₃·nH₂O + 4NO

Если же олово смешать с разбавленной азотной кислотой, этот элемент будет проявлять металлические свойства с образованием нитрата олова:

4Sn + 10H­NO₃ = 4Sn(NO₃)₂ + NH₄NO₃ + 3H₂O

Нагретое олово нагреть может реагировать со щелочами с выделением водорода:

Sn + 2KOH + 4H₂O = K₂[Sn(OH)₆] + 2H₂

Здесь вы найдете безопасные и очень красивые эксперименты с оловом.

Степени окисления олова

В простом состоянии степень окисления олова равняется нулю. Также Sn может иметь степень окисления +2: оксид олова(II) SnO, хлорид олова(II) SnCl₂, гидроксид олова(II) Sn(OH)₂. Степень окисления +4 наиболее характерна для оксида олова(IV) SnO₂, галогенидах(IV), например хлорид SnCl₄, сульфид олова(IV) SnS₂, нитрид олова(IV) Sn₃N₄.

Источник

Смесь кислоты с оловом

Задача 1076.
Как получить α — и β -оловянные кислоты? Чем различаются их свойства?
Решение:
а) α — оловянная кислота Н₂SnO₃ может быть получена действием водного раствора аммиака на раствор хлорида олова (IV):

Выпадающий осадок белого цвета при высушивании постепенно теряет воду, превращаясь в диоксид олова. Правильнее было бы изобразить состав кислоты формулой mSnO₂ . nH₂O. α — оловянная кислота легко растворяется в щелочах, образуя соли, содержащие комплексный ион [Sn(OH)₆] 2- :

Кислоты тоже растворяют α — оловянную кислоту с образованием солей олова (IV). Например:

При избытке соляной кислоты реакция протекает с образованием гексахлорооловянной (или оловянохлорисоводородной) кислоты H₂[SnCl₆]:

б) β -оловянная кислота получается в виде белого порошка при действии концентрированной азотной кислоты на олово:

Состав её столь же не определен, как и состав α — оловянной кислоты. В отличие от α — оловянной кислоты β-оловянная кислота не растворяется ни в кислотах, ни в щелочах. Но путём сплавления со щелочами можно перевести её в раствор в виде станата:

β — оловянная кислота при хранении её в соприкосновении с раствором, из которого она выделена, постепенно тоже превращается в α -оловянную кислоту.

Тетрагидроксостаннат(II), гексагидроксостаннат(IV), гексагидроксоплюмбат(IV), гексагидроксоплюмбат(II) и тиостаннат натрия

Задача 1077.
Написать формулы тетрагидроксостанната(II); гексагидроксостанната(IV); гексагидроксоплюмбата(IV); гексагидроксоплюмбата(II) и тиостанната натрия. Как получить эти соединения?
Решение:
а) Na₂[Sn(OH)₄] — тетрагидроксостаннат(II) натрия.
Получить эту соль можно при растворении олова в концентрированной щёлочи [Sn(OH)₄] 2- :

В растворах станнаты образуют гидрокомплекс:

При растворении гидроксида олова (II) в щелочах получаются гидроксостаннаты:

б) Na₂[Sn(OH)₆] — гексагидроксостаннат(IV) натрия.
Получить эту соль можно при растворении α — оловянной кислоты в щёлочи:

Можно использовать и реакции, идущие при нагревании:

в) Na₂[Pb(OH)6] – гексагидроксоплюмбат(IV) натрия.
Получить эту соль можно сплавлением гидроксида натрия с оксидом свинца (IV) и последующим растворением получаемого плюмбата:

А также реакцией взаимодействия дисульфида олова и гидроксида натрия с образованием тиосоли олова тиостанната натрия и гексагидроксостанната(IV) натрия:

г) Na₄[Pb(OH)₆] — гексагидроксоплюмбат(II) натрия. Эту соль можно получить при растворении свинца в щёлочи:

или при растворении гидроксида свинца (II) в щелочах:

д) Na₂SnS₃ – тиостаннат натрия.
Эту соль можно получить при растворении дисульфида олова в растворе сульфида натрия:

А также реакцией взаимодействия дисульфида олова и гидроксида натрия с образованием тиостанната натрия и гексагидроксостанната(IV) натрия:

Источник

Олово (Stannum)

Ат. вес 118,70. Олово не принадлежит к числу широко распространенных металлов (содержание его в земной коре определяется в 8•10 -3 весовых процента), но оно легко выплавляется из руд и поэтому стало известно человеку со времен глубокой древности; человек пользовался оловом в виде его сплава с медью (бронзы) уже в самом начале своей культурной жизни (бронзовый век). Олово изредка находится в природе в самородном состоянии, обыкновенно же оно встречается в виде кислородного соединения SnO₂ — оловянного камня, из которого и получается посредством восстановления углем.

Крупнейшие месторождения оловянных руд находятся в Малайе, Вьетнаме, Боливии и Индонезии. В СНГ оловянные руды промышленного значения имеются в Восточной Сибири и в Якутской АССР.

Выплавка олова в капиталистических странах составила в 1954 г. 178 тыс. г.

В свободном состоянии олово — серебристо-белый мягкий металл уд. веса 7,30, плавящийся при 231,9° и обладающий ясно выраженным кристаллическим строением. При сгибании палочки олова слышится характерный треск, вероятно, вследствие трения отдельных кристаллов друг о друга. Олово обладает мягкостью и тягучестью и легко может быть прокатано в тонкие листы, называемые оловянной фольгой или станиолем.

Кроме обыкновенного белого олова, кристаллизующегося в тетрагональной системе, существует еще другое видоизменение олова, представляющее собой серый кристаллический порошок уд. веса 5,7. Уже давно были известны случаи, когда на оловянных предметах, долго остававшихся на сильном морозе, появлялись серые пятна. Это явление получило название оловянной чумы. Впоследствии было установлено, что обыкновенное олово устойчиво только при температуре выше 13,2°; ниже % этой температуры оно может превращаться в серое олово. Чем ниже температура, тем быстрее идет превращение. При нагревании серое олово снова переходит в белое. Появление оловянной чумы резко ускоряется при «заражении» олова некоторыми веществами, например серым оловом.

Если нагреть олово выше 161°, то оно переходит в третью (ромбическую) модификацию. В таком виде оно очень хрупко, легко растирается в порошок, а при падении с небольшой высоты разбивается на мелкие куски.

На воздухе олово при обыкновенной температуре не окисляется, но нагретое выше температуры плавления постепенно превращается в двуокись олова SnO₂. Вода не действует на олово. Разбавленные кислоты действуют на него очень медленно, что обусловливается незначительной разностью нормальных потенциалов олова и водорода . Легче всего растворяется олово в концентрированной соляной кислоте.

Очень энергично реагирует олово также и с концентрированной азотной кислотой, превращающей его в белый, нерастворимый в воде порошок — так называемую β -оловянную кислоту.

Ввиду устойчивости олова по отношению к воздуху и воде им пользуются для покрытия других металлов, как-то: меди, железа (так называемое «лужение»). Около половины всего добываемого олова идет на изготовление белой жести, т. е. листового железа, покрытого оловом. Большое практическое значение имеют также многие сплавы олова, например: бронза, баббиты и др. Наконец, олово как в чистом виде, так и в сплавах со свинцом широко применяется для паяния.

Олово образует два окисла — окись олова SnO и двуокись олова SnO₂. Соответственно этим двум окислам известны и два ряда соединений олова. В первом из них олово двухвалентно и проявляет себя главным образом как металл, во втором — четырехвалентно и приближается по свойствам к металлоидам.

Соединения двухвалентного олова. Окись олова SnO — темнобурый порошок, образующийся при разложении гидрата окиси олова Sn(OH)₂ в атмосфере углекислого газа.

Гидрат окиси олова Sn(OH)₂

Получается в виде белого осадка Т при действии щелочей на соли двухвалентного олова;

Гидрат окиси олова — амфотерное соединение. Он легко растворяется как в кислотах, так и в щелочах, в последнем случае с образованием гидроксисолей, называемых станнитами, аналогичных цинкатам :

Хлорид олова (II), или хлористое олово

SnCl₂•2H₂O получается при растворении олова в соляной кислоте, образует бесцветные кристаллы с двумя молекулами кристаллизационной воды. При нагревании или сильном разбавлении раствора SnCl₂ водой происходит частичный гидролиз с образованием осадка основной соли:

Хлористое олово является энергичным восстановителем. Так, например, хлорное железо FeCl₃восстанавливается им в хлористое железо FeCl₂:

При действии хлористого олова на раствор сулемы образуется белый осадок каломели. При избытке SnCl₂ восстановление идет еще дальше и получается металлическая ртуть:

Соединения четырехвалентного олова. Двуокись олова SnO₂ встречается в природе в виде оловянного камня — важнейшей руды олова. Искусственно может быть получена сжиганием металла на воздухе или окислением его азотной кислотой с последующим прокаливанием полученного продукта. Применяется для приготовления различных белых глазурей и эмалей.

Оловянные кислоты

Гидраты двуокиси олова носят название оловянных кислот и известны в двух модификациях: в виде α-оловянной кислоты и в виде β-оловянной кислоты. α -Оловянная кислота H ₂SnO₃ может быть получена действием водного раствора аммиака на раствор хлорного олова SnCl₄.

Образование выпадающего белого осадка обычно выражают уравнением

При высушивании осадок постепенно теряет воду, пока не останется чистая двуокись олова. Таким образом, никакой кис лоты определенного состава получить не удается. Поэтому приведенная выше формула α-оловянной кислоты является лишь простейшей из возможных. Правильнее было бы изобразить состав этой кислоты формулой mSno₂ • nН₂O.

α-Оловянная кислота легко растворяется в щелочах, образуя соли, содержащие комплексный анион [Sn(OH)₆] — и называемые станнатами:

Станнат натрия выделяется из раствора в виде кристаллов, состав которых можно выразить также формулой Na₂SnO₃ • 3Н₂O. Эта соль применяется в качестве протравы в красильном деле и для утяжеления шелка. Шелковые ткани, обработанные перед крашением растворами соединений олова, иногда содержат олово в количестве до 50% от веса ткани.

Кислоты также растворяют α-оловянную кислоту с образованием солей четырехвалентного олова. Например:

При избытке соляной кислоты SnCl₄ присоединяет две молекулы НСl, образуя комплексную хлороловянную кислоту H₂[SnCl₆]. Аммониевая соль этой кислоты NH₄[SnCl₆] имеет то же применение, что и станнат натрия.

β-Оловянная кислота

Получается в виде белого порошка при действии концентрированной азотной кислоты на олово. Состав ее является столь же неопределенным, как и состав α-оловянной кислоты. В отличие от α-оловянной кислоты она не растворяется ни в кислотах, ни в растворах щелочей. Но путем сплавления со щелочами можно перевести ее в раствор в виде станната. α-Оловянная кислота при хранении ее в соприкосновении с раствором, из которого она выделилась, постепенно тоже переходит в β-оловянную кислоту.

Хлорид олова (IV), или хлорное олово, SnCl₄ представляет собой жидкость, кипящую при 114° и сильно дымящую на воздухе. Образуется при действии хлора на металлическое олово или на двухлористое олово. В технике получается главным образом путем обработки отбросов белой жести (старых консервных банок) хлором.

Хотя хлорное олово похоже по некоторым свойствам на хлористые соединения металлоидов, однако оно растворяется в воде без заметного разложения и может быть выделено из раствора в виде различных кристаллогидратов, например SnCl4 • 5H₂O.

В разбавленных водных растворах SnCl₄ подвергается сильному гидролитическому расщеплению, которое можно выразить уравнением

Образующаяся при этом оловянная кислота дает коллоидный раствор.

Сульфиды олова

При действии сероводорода на раствор SnCl₂ получается бурый осадок сульфида олова (II) SnS. Из раствора SnCl₄ при тех же условиях выпадает желтый осадок дисульфида олова SnS2. Последнее соединение может быть получено также сухим путем, например нагреванием оловянных опилок с серой и нашатырем. Приготовленный по этому способу дисульфид имеет вид золотисто-желтых чешуек и под названием «сусального золота» употребляется для позолоты дерева.

Дисульфид олова растворяется в сернистых щелочах и в растворе сульфида аммония, причем получаются легко растворимые соли тиооловянной кислоты H₂SnS₃:

Свободная тиооловянная кислота (как и соответствующие тиокислоты мышьяка и сурьмы) не известна. При действии кислот на ее соли выделяется сероводород и снова получается дисульфид олова:

Сульфид олова (II) не растворяется в сернистых щелочах, так как тиосо-лей, отвечающих двухвалентному олову, не существует. Но многосернистые щелочи растворяют его с образованием солей тиооловянной кислоты:

Олововодород SnH₄ впервые был получен в 1919 г. в виде примеси к водороду при действии соляной кислотой на сплав магния с оловом. Это бесцветный, очень ядовитый газ, сгущающийся в жидкость при —52° и постепенно разлагающийся при обыкновенной температуре на олово и водород.

Вы читаете, статья на тему Олово (Stannum)

Похожие страницы:

Понравилась статья поделись ей

Источник